CN111835062B - 用于移动路由器从多个电源接收电力的设备和方法 - Google Patents

用于移动路由器从多个电源接收电力的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种用于使用多个外部电源的设备和方法。所述电子设备包括多个USB插口、多个二极管、至少一个外部电源插口、至少一个处理单元、主存储器、端子块和至少一个辅助存储装置。此外，当经由所述端子块、所述外部电源插口及所述多个USB插口的一个或多个USB插口的一个或多个供应电压低于第一参考电压时，执行第一动作。当供应电压低于第二参考电压时，执行第二动作。

Description

用于移动路由器从多个电源接收电力的设备和方法
技术领域
本发明总体上涉及移动网络设备和电源电路的领域，且具体来说，涉及此移动网络设备用于实施方法和过程的电路。再具体地说，本发明涉及用于允许移动网络设备接收由多个USB电源供应的电力的电路
背景技术
通用串行总线(USB)作为可以安置于不同表面上的如今最普遍的传输构件之一，可以适用于不同操作的几乎所有种类的装置，所述操作例如，数据传输或充电等。USB连接器可以提供的电量可能不够用于电子装置。因此，存在可用于允许使用两个USB连接器供电的电缆。图3是说明具有两个输入端和一个输出端的USB电缆(双输入USB电缆)的现有技术。两个输入端用于连接到计算机的USB端口。输出端用于连接到外部硬盘驱动器。在连接USB电缆之后，外部驱动器可能够通过双输入USB电缆从计算机接收足够的电力供应。
然而，携带双输入USB电缆不方便。此外，如果通过一个USB端口提供的电力供应足够，则另一USB端口可以出于冗余目的用作备用电源。还需要从两个独立源，而不是从同一计算机或USB电源供应电力。这对于不具有内部电池的装置来说尤其重要。此外，在存在多个非标准兼容USB电源时，需要内置保护件以避免对电子电路造成损坏。
发明内容
例如USB电池组、USB电源组等的USB电源变得流行。需要具有多个USB插口的移动路由器，所述USB插口使移动路由器能够从一个或多个USB电源接收电力供应。
根据本发明的各种实施例，二极管和电压转换器中的一个，其允许移动路由器能够同时从包含多个USB电源的多个电源接收电力供应，被用于确保来自一个电源的电流不会进入另一电源，并且确保供应所需电压。
根据本发明的各种实施例，电压传感器用于检测/测量/感测所供应电力的输入电压。由于当电源来自一个或多个电池时，所供应的电力可能在某一使用之后开始减小，因此当电压小于特定电压时将执行动作。所述动作可以包含产生警报、发送消息或关闭移动路由器的电路的一部分。
附图说明
以上内容将从本发明的实例实施例的以下更具体描述中显而易见，如附图中所示，其中相同的参考符号在不同视图中始终指代相同的部分。图式不必按比例绘制，而是强调说明本发明的实施例。
图1说明移动路由器的正视图。
图2说明根据本发明的各种实施例的网络环境。
图3说明现有技术双输入USB电缆。
图4是移动路由器的说明性框图。
图5是根据本发明的实施例中的一个实施例的具有分压器的移动路由器的说明性框图。
图6是根据本发明的实施例中的一个实施例的具有分压器和一个电压传感器的移动路由器的说明性框图。
图7是说明根据本发明的实施例中的一个实施例的过程的流程图。
图8是根据本发明的实施例中的一个实施例的具有分压器和电压传感器的移动路由器的说明性框图。
图9是根据本发明的实施例中的一个实施例的负载的说明性框图。
图10是移动路由器的说明性框图。
图11是说明根据本发明的实施例中的一个实施例的过程的流程图。
具体实施方式
以下说明仅提供优选的示例性实施例且并不意图限制本发明的范围、适用性或配置。实际上，优选示例性实施例的以下说明将为本领域技术人员提供实施本发明的优选示例性实施例的有利描述。应理解，在不脱离如在所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下可以对元件的功能和布置进行各种改变。
在以下描述中给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员应理解，所述实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。例如，可以在框图中示出电路以免以不必要的细节混淆实施例。在其它情况下，可以在没有不必要的细节的情况下示出熟知的电路、过程、算法、结构以及技术以避免混淆实施例。
同样，应注意，实施例可以描述为过程，过程描绘为流程图、流程图表、数据流图、结构图或方块图。尽管流程图可以将操作描述为连续过程，但许多操作可以并行或同时执行。此外，操作的次序可重新布置。当操作完成时，过程终止，但是过程可以具有不包含在图中的另外步骤。过程可以对应于方法、功能、程序、子例程、子程序等。当过程对应于函数时，过程的终止对应于函数返回到调用函数或主函数。
实施例或其各部分可以程序指令来实施，所述程序指令可在处理单元上操作以用于执行如本文中所描述的功能和操作。构成各种实施例的程序指令可以存储在存储媒体中。
构成各种实施例的程序指令可以存储在存储媒体中。此外，如本文所揭示，术语“存储媒体”可以表示用于存储数据的一个或多个装置，包含只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、软盘、软磁盘、硬盘、磁带、CD-ROM、快闪存储器装置、存储卡和/或用于存储信息的其它机器可读媒体。术语“机器可读媒体”包含但不限于，便携式或固定存储装置、光学存储媒体、磁性媒体、存储器芯片或盒式磁盘、无线信道以及能够存储、容纳或携载指令和/或数据的不同其它媒体。机器可读媒体可以通过虚拟化来实现，且可以是虚拟机器可读媒体，包含在基于云的实例中的虚拟机器可读媒体。
如本文中所使用的术语“计算机可读媒体、主存储器或辅助存储器”是指参与将指令提供到处理单元以用于执行的任何媒体。计算机可读媒体仅是机器可读媒体的一个实例，所述机器可读媒体可以携载指令以用于实施本文中所描述的方法和/或技术中的任一个。此媒体可以采用许多形式，包含但不限于非易失性媒体、易失性媒体和传输媒体。非易失性媒体包含(例如)光盘或磁盘。易失性媒体包含动态存储器。传输媒体包含同轴电缆、铜线以及光纤。传输媒体还可以采用声波或光波的形式，例如在无线电波和红外线数据通信期间产生的声波或光波。
易失性存储装置可以用于在通过处理单元执行指令期间存储临时变量或其它中间信息。非易失性存储装置或静态存储装置可以用于存储用于处理器的静态信息和指令，以及各种***配置参数。
存储媒体可以包含多个软件模块，所述软件模块可以实施为通过处理单元使用任何合适的计算机指令类型来执行的软件代码。软件代码可以作为一系列指令或命令、或作为程序存储在存储媒体中。
各种形式的计算机可读媒体可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列载送到处理器以便执行。例如，指令可以首先从远程计算机携载于磁盘上。替代地，远程计算机可以将所述指令加载到其动态存储器中，且将指令发送到运行一个或多个指令的一个或多个序列的***。
处理单元可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、那些装置的任何组合、或经配置以处理信息的任何其它电路。
处理单元执行程序指令或代码段以用于实施本发明的实施例。此外，实施例可以由硬件、软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言或其任何组合来实施。当在软件、固件、中间件或微码中实施时，用于执行必要任务的程序指令可以存储于计算机可读存储媒体中。处理单元可以通过虚拟化来实现，且可以是虚拟处理单元，包含在基于云的实例中的虚拟处理单元。
本发明的实施例涉及使用计算机***来实施本文所描述的技术。在实施例中，本发明的处理单元可以驻留在计算机平台等机器上。根据本发明的一个实施例，本文中所描述的技术由计算机***执行，以响应于处理单元执行易失性存储器中所包含的一个或多个指令的一个或多个序列。此类指令可以从另一计算机可读媒体读取到易失性存储器中。对易失性存储器中所包含的指令序列的执行使得处理单元执行本文中所描述的过程步骤。在替代实施例中，硬接线电路可以用于取代或结合软件指令来实施本发明。因此，本发明的实施例不限于硬件电路以及软件的任何具体组合。
程序指令等代码段可以表示步骤、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或指令、数据结构或程序语句的任何组合。代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容而耦合到另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可以经由包含存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任何合适的方法传递、转发或传输。
替代地，硬接线电路可以用于取代或结合软件指令以实施符合本发明的原理的过程。因此，符合本发明的原理的实施方案不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
可以由节点提供的网络接口是以太网接口、帧中继接口、光纤接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口、串行总线接口、通用串行总线(USB)接口、火线接口、***组件互连(PCI)接口等。
网络接口可以通过独立的电子组件实施或者可以与其它电子组件整合。取决于配置，网络接口可以不具有网络连接或具有至少一个网络连接。网络接口可以是以太网接口、帧中继接口、光纤接口、电缆接口、数字订户线(DSL)接口、令牌环接口、串行总线接口、通用串行总线(USB)接口、火线接口、***组件互连(PCI)接口、蜂窝网络接口等。
网络接口可以连接到有线或无线接入网络。接入网络可以携载一个或多个网络协议数据。有线接入网络可以使用以太网、光纤、电缆、DSL、帧中继、令牌环、串行总线、USB、火线、PCI或可以传递信息的任何材料实施。无线接入网络可以使用红外线、高速分组接入(HSPA)、HSPA+、长期演进(LTE)、WiMax、通用分组无线电服务(GPRS)、全球移动通信***(GSM)、GSM演进增强数据速率(EDGE)、码分多址(CDMA)、WiFi、CDMA2000、宽带CDMA(WCDMA)、时分CDMA(TD-SCDMA)、蓝牙、WiBRO、演进数据优化(EV-DO)；数字增强型无绳通信(DECT)；数字AMPS(IS-136/TDMA)；集成数字增强型(iDEN)或任何其它无线技术来实施。例如，网络接口可以用作局域网(LAN)接口或广域网(WAN)接口。
实施例或其各部分可以实施于计算机数据信号中，所述计算机数据信号可以采用用于经由传输媒体进行通信的任何合适形式，使得所述计算机数据信号是可读的以用于通过功能装置(例如，处理单元)来执行从而执行本文中所描述的操作。计算机数据信号可以包含可以经由传输媒体传播的任何二进制数字电子信号，所述传输媒体例如电子网络信道、光纤、空气、电磁媒体、射频(RF)链路等，且因此数据信号可以采用电信号、光信号、射频或其它无线通信信号等形式。在某些实施例中，代码段可以经由计算机网络下载，所述计算机网络例如因特网、企业内部网、LAN、城域网(MAN)、广域网(WAN)、公共交换电话网络(PSTN)、卫星通信***、电缆传输***等。
现将详细参考本发明的实施例，在附图中说明了所述实施例的实例，其中相似参考标号贯穿全文指代相似元件。下文描述实施例，以便在参考图式时解释本发明的各方面。
图1说明移动路由器101的正视图。移动路由器101能够经由USB插口102a、102b和102c中的任一个接收电力供应。移动路由器101还能够经由外部电源插口106接收电力供应。局域网(LAN)接口103a使移动路由器101能够连接到LAN。广域网(WAN)接口103b使移动路由器101能够连接到WAN。天线端口105a和105b用于连接到天线。
移动路由器101具有用于固定SIM卡的用户识别模块(SIM)卡槽104。SIM卡随后可以由一个或多个射频(RF)收发器用于连接到一个或多个蜂窝网络，所述RF收发器例如，由司亚乐无线通讯(Sierra Wireless)制造的长期演进(LTE)。因此，移动路由器101能够允许连接的电气装置通过蜂窝网络连接到其它网络元件和网络节点。
USB插口102中的每一个能够连接到USB电源。USB电源可以通过USB电缆将电力供应到移动路由器101并且USB耦合到USB插口102中的一个。
图2说明根据本发明的实施例中的一个实施例的网络环境。移动路由器101从两个USB电源，例如，经由USB插口102a的USB电源插座205和经由USB插口102b的便携式USB电源组206接收电力。LAN接口103a连接到LAN 204。当拔出电源插座205和便携式USB电源组206中的一个时，移动路由器101仍能够通过从其它电源接收电力而操作。在一个变型中，当仅存在一个连接到USB插口102中的一个的USB电源时，移动路由器101可以进入省电模式，使得不是移动路由器101的所有功能性都将保持在运行状态。这使移动路由器101能够继续提供其一些功能。在一个变型中，当仅存在一个连接到USB插口102中的一个插口的USB电源时，移动路由器101可以关闭或可以断开，因为可能不具有使移动路由器101操作的足够电力。出于说明的目的，移动路由器101使LAN 204能够通过基站203和具有其RF收发器的互连网络201以及经由天线103a与主机202通信。
不存在本发明必须用于支持网络的装置中的限制。例如，具有用于接收电力的两个USB插口的USB风扇可以使用本发明来从多个源接收电力供应。与当USB风扇经由两个USB插口两者从两个电源接收电力时相比，当USB风扇仅经由两个USB插口中的一个从一个电源接收电力时，风扇转动较慢。在另一实例中，USB摄像机具有用于接收电力的三个USB插口。当USB摄像机经由其USB插口中的一个、两个或所有USB插口接收电力供应时，所述USB摄像机处于运行状态。可以通过相同或不同电源供应电力。
图4说明本发明的实施例中的一个实施例。移动路由器101具有电力电路，所述电力电路包括电压转换器401、402和二极管410、411a、411b和411c。电压转换器401用于转换经由外部电源插口106供应的电力的电压。在经由外部电源插口106供应的电力可能不稳定或可能超过电压转换器402和/或负载403的预期范围时，电压转换器401可以执行包含以下的功能：升高/降低经由外部电源插口106供应的电压以及保护电压转换器402和/或负载403。在优选实施例中，电压转换器401将电压转换成约5V，这是USB电源标准化的电压。
二极管410用于确保源自USB插口102a、102b或102c的电流将不会流入电压转换器401和耦合到外部电源插口106的电源中。
USB插口102中的每一个能够耦合到相同或不同USB电源。USB电源应该供应约5V直流电。USB插口102中的每一个还连接到相应二极管，即，二极管411a、411b和411c的阳极。二极管411a、411b和411c执行与二极管410类似的功能。因此，来自电源的电流无法流向USB插口，所述电源例如，耦合到外部电源插口106的电源或耦合到另一USB插口的电源。
本领域技术人员将了解，阴极二极管410不限于直接连接到USB插口102。例如，在USB插口与对应二极管之间可以存在电阻、电容和电感元件。类似地，在电压转换器401与二极管410的阴极之间可以存在电阻、电容和电感元件。
本领域技术人员将了解，二极管411的阴极不限于直接连接到电压转换器402。例如，在二极管411的阴极与电压转换器402之间可以存在电阻、电容和电感元件。类似地，在电压转换器402与二极管410的阴极之间可以存在电阻、电容和电感元件。
负载403是移动路由器101中消耗功率的不同部分的表示。当负载403可能需要不同于5V的电压时，电压转换器402用于将电压转换成另一电压或用于负载403的不同部分的不同电压范围。例如，负载403的一个部分可能需要3.3V并且负载403的另一部分可能需要1.8V。随后，电压转换器402首先将电压从5V转换到3.3V，接着可以部署另一电压转换器以将电压从5V转换到1.8V或将相应部分的电压从3.3V转换到1.8V。因此，负载403直接或间接从电压转换器402接收电力。
本领域技术人员将了解，电压转换器通常还称为电压调节器。当输入电压处于电压范围内时，电压转换器401和402能够将电压转换/移位/调节到所希望水平。出于说明性目的，电压转换器401可能够将输入电压转换/移位/调节到实质上5伏特，只要输入电压在10伏特至15伏特内。出于说明性目的，电压转换器402可能够将输入电压转换/移位/调节到实质上5伏特，只要输入电压在4伏特至6伏特内。
在一个变型中，不存在外部电源插口106。这样，移动路由器101仅通过USB插口102接收电力。不需要电压转换器401和二极管410。
根据本发明的实施例中的一个实施例，用于将USB插口102连接到USB电源的USB插口102和USB电缆可以具有机械锁定机构。例如，机械锁定机构可以是螺钉锁。当具有螺钉锁的USB电缆***例如USB插口102a中并且螺钉锁拧紧时，USB电缆偶然地从USB插口102a断开连接的可能性减小。USB插口102中的一个或多个可以具有机械锁定机构。由于移动路由器101可以不包括内部电池，因此如果USB电缆偶然地从USB插口102断开连接，则移动路由器101可能会由于低电力供应或没有电力供应而突然关闭，尤其当仅USB插口102中的一个连接到USB电源时。而且，当移动路由器101作为便携式/移动装置随身携带时，USB线断开连接的几率较高。因此，需要使用机械锁定机构以便防止此情况。出于说明的目的，参考图2，USB插口102b和便携式USB电源组206两者包括机械锁定机构，并且由此可以使用包括机械锁定机构的USB电缆连接。USB电缆随后可以锁定到USB插口102b和便携式USB电池组206两者。
在一个变型中，仅USB插口102中的一个，例如USB插口102b包括机械锁定机构，并且USB插口102a不包括机械锁定机构。因此，将USB插口102b连接到便携式USB电源组206的USB电缆可以锁定到USB插口102b和便携式USB电源组206，将USB插口102a连接到USB电源插座205的另一USB电缆可以不被锁定。在此情形中，即使USB插口102a由于不存在机械锁定机构而偶然地从USB电源插座205断开连接，移动路由器101也不会突然关闭。这是因为USB插口102b仍可以连接到便携式USB电源组206。
根据现有技术，已在以下网页：§https://www.coolgear.com/product/6ft-screw-lock-usb-2-hi-speed-a-to-b-device-cables/>中揭示具有螺钉锁的USB电缆。网页中所示的USB电缆包括一侧上的A类型插头和另一侧上的B类型插头。另一方面，在本发明中，USB插口102优选地为USB 2.0微B型插座。因此，用于本发明中的用于将USB插口102连接到USB电源的USB电缆优选地包括一侧上的A类型插头和另一侧上的微B型插头，这在现有技术中未被揭示。
在一个变型中，代替使用螺钉锁，电缆固定器用于固定***到USB插口102中的一个中的USB电缆。规则USB电缆首先通过电缆固定器***到USB插口中，接着电缆固定器***移动路由器101的孔或插座。因此，只要牢固地放置电缆固定器，USB电缆不太可能拔出。出于说明的目的，由宏正(Aten)制造的迷你头电缆固定器(Lok-U-Plug Cable Holder)可以用作用于固定USB电缆的电缆固定器。移动路由器101的孔或插座应接近USB插口。例如，如果例如图2中所说明存在三个USB插口，则应存在用于将待***的USB电缆固定到对应USB插口102的三个孔或插座。每个孔或插座优选地距对应USB插口102五厘米内以使电缆固定器能够容易地***并且避免缠结USB电缆。
图5说明本发明的实施例中的一个实施例。图5中所说明的实施例基于图4的实施例。添加分压器501a、501b、501c和501d。分压器501用于向处理单元提供信号，所述处理单元是负载403的一部分。信号是基于通过不同电源供应的以及通过分压器501检测到的电压电平的。例如，当不存在经由USB插口102a供应的电力时，通过分压器501d检测到的电压电平应为零伏特。随后处理单元将通过其输入/输出引脚(IO引脚)中的一个从分压器501d检测零伏特，并且能够识别到，不存在经由USB插口102a供应的电力。当存在经由USB插口102a供应的电力时，分压器501d处的电压电平不是零伏特。然而，所供应的电压电平可能对于负载403而言过低。在此情况下，处理单元可能无法检测到电压而得出不存在经由USB插口102a供应的电力的结论。
在另一实例中，当存在经由外部电源插口106供应的电力时，分压器501a处的电压电平可能不是零伏特。处理单元通过其10个引脚中的一个从分压器501b检测电压电平，并且能够识别到是否经由外部电源插口106供应电力。所供应的电压电平可能对于负载403而言过低。在此情况下，处理单元可能无法检测到电压而得出不存在经由外部电源插口106供应的电力的结论。
选择用于产生分压器501的电阻器的值应至少为10千欧姆。这样确保仅将少量电流驱动到分压器501。
图6说明根据本发明的实施例中的一个实施例。与图5中所说明的实施例相比，电压传感器601添加在分压器与负载403的处理单元之间。另外，分压器501b、501c和501d用分压器501e替换。分压器501e连接到二极管411a、411b和411c的接合阴极。优选地使用电压传感器601。电压传感器601执行感测电压电平的功能并且通知处理单元电压是否足够。这还可以对处理单元和负载403提供保护，例如，在电涌情况下。由于仅存在用于确定是否存在经由USB插口102a、102b和102c供应的电力的分压器501e，因此分压器501e不能够区分产生电力的位置。只要存在经由USB插口102中的一个或多个供应的电力，就会存在通过分压器501e检测到的电压。另一方面，当不存在经由USB插口102中的任一个供应的电力时，将不存在通过分压器501e检测到的电压。
参考电压输入602用于连接到通过分压器603提供的参考电压输入。参考电压输入602用于确定经由外部电源插口106或USB插口102供应的电压是否足够。由于在电压转换器402之后供应的电压应足够用于电力负载403，因此在电压转换器402之后供应的电压可以用作参考电压输入。因此，当在分压器501a或501e处检测到的电压低于参考电压输入602处的电压时，电压传感器601可以确定电压不够并且将逻辑低信号发送到处理单元。另一方面，当在电压501a或501e处检测到的电压高于参考电压输入602处的电压时，电压传感器601可以确定电压是足够的并且将逻辑高信号发送到处理单元。Out-1和Out-2是电压传感器601的输出端。Out-1和Out-2用于分别连接到处理单元的IO引脚以将逻辑信号传递到处理单元，所述逻辑信号对应于通过电压传感器601确定的外部电源插口106和USB插口102的电压电平。例如，当检测到的分压器501a的电压低于参考电压输入602处的参考电压时，电压传感器601的Out-1变为0。随后，处理单元了解，经由外部电源插口106供应的电压低于参考电压并且因此执行动作。另一方面，当检测到的分压器501a的电压高于参考电压输入602处的参考电压时，电压传感器601的Out-1变为1并且处理单元可以执行对应动作。类似地，当检测到的分压器501e的电压低于参考电压时，电压传感器601的Out-2变为0。随后，处理单元了解，经由USB插口102供应的电压低于参考电压并且因此执行动作。另一方面，当检测到的分压器501a的电压高于参考电压输入602处的参考电压时，电压传感器601的Out-1变为1。
在参考电压输入602处测量到的电压优选地略低于在分压器501处测量到的电压。如果在参考电压输入602处测量到的电压总是高于在分压器501处测量到的电压，则电压传感器601可能错误地确定得到由外部电源插口106和/或USB插口供应的电压不够。类似地，如果在参考电压输入602处测量到的电压总是低于在分压器501处测量到的电压，则电压传感器601可能错误地确定得到由外部电源插口106和/或USB插口供应的电压是足够的。
用于构成分压器603的电阻器的值应至少为10千欧姆以减小驱动到分压器603的电流。取决于在电压转换器402之后输出的电压，应相应地选择分压器603的电阻器的电阻值。例如，当经由外部电源插口106和USB插口102中的一个或多个供应正常电力时，电压转换器402与负载403之间的电压应为约5伏特，而在电压转换器401的输出端和二极管411的接合阴极处的电压也应为约5伏特。在此情况下，选择用于分压器603的电阻器值的比率应与选择用于分压器501的电阻器值的比率相同。例如，分压器603的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是20千欧姆和40千欧姆(即，1:2的比率)，分压器501a的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是10千欧姆和20千欧姆(即，1:2的比率)，并且分压器501e的两个上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是30千欧姆和60千欧姆(即，1:2的比率)。
在另一实例中，当负载403被设计成可在约3.3伏特下运行时，电压转换器402的电压输出也应为约3.3伏特。当电压转换器401的输出电压为5伏特并且二极管411的接合阴极为约5伏特时，用于分压器603的两个电阻器的值的比率应不同于用于分压器501的两个电阻器的值的比率，使得参考电压处于与分压器501大致相同的电压电平。例如，分压器603的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是20千欧姆和20千欧姆(即，1:1的比率并且用于参考电压输入602的电压应为约1.65伏特)，分压器501a的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是40.6千欧姆和20千欧姆(即，2.03:1的比率)，并且分压器501e的上部电阻器和下部电阻器的值也可以分别是40.6千欧姆和20千欧姆(即，2.03:1的比率)。因此，在正常运行情形下，在分压器501处测量到的电压也应为约1.65伏特。为了减小电压传感器601错误地确定得到由外部电源插口106和/或USB插口供应的电压不够的可能性，优选地使在参考电压输入602处测量到的电压略微低于1.65伏特例如，分压器603的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是22千欧姆和20千欧姆。
可以通过使用双差分比较器来实现电压传感器601，所述双差分比较器例如，由德州仪器公司(Texas Instruments)制造的LM 393D。LM393D由两个独立的电压比较器组成，所述电压比较器被设计成通过各种电压从单个电源操作。并不限制仅LM 393D可以用于实现电压传感器601。
不存在对可以具有的输入功率传感器的数目的限制。例如，在一个变型中，电压传感器601连接到相应分压器501a、501b、501c和501d，如图5的实施例中所说明。这使得电压传感器601能够确定分压器501中的每一个的电压电平。当存在更多待确定的电压时，将需要电压传感器601的更多输出，以便将逻辑信号传递到处理单元，所述逻辑信号对应于通过电压传感器601确定的电压电平。
在一个变型中，当负载403的工作电压处于约5伏特并且电压转换器401的电压输出处于约5伏特时，在电压传感器仅消耗少量电流的情况下可以省略分压器603、501a和501e。由于在参考602处的电压应处于约5伏特，来自USB插口102和外部电源插口106的输入电压也处于约5伏特，因此不需要使用分压器来改变由电压传感器601执行电压比较的电压。可以通过电压传感器601的内部电路执行分压器用于减小流向电压传感器601的电流的功能。
图7说明根据本发明的实施例中的一个实施例的用于监测电压的过程。执行图7的过程，以便确保在从外部电源插口106和/或USB插口102接收的电压不够用于移动路由器101的全部功能时通知移动路由器101的用户或管理员。因此，当电压降低时，可指示电力供应很快不够。在步骤701中，测量经由外部电源包106、USB插口102a、102b和102c接收到的电压。结合图6查看，通过处理单元不断地执行步骤701。处理单元可以从电压传感器601接收电压信息。或者，当如图5中所示不存在电压传感器601时，处理单元可以直接从分压器501接收电压信息。在步骤702中将所述电压与参考电压相比较。
在步骤702中，可以通过电压传感器601或通过处理单元本身将所述电压与参考电压相比较。根据供应到参考602的参考电压确定参考电压。如果电压不低于参考电压，则在步骤706中过程结束。或者，如果确定测量到的电压低于参考电压，则在步骤703中处理单元产生警报。例如，警报可以是通过扬声器产生的声音。扬声器是负载403的一部分。在另一实例中，警报可以通过使发光二极管(LED)闪烁来产生。警报优选地是连续的，这样，当确定电压大致等于参考电压和/或更多电力供应到负载403时，处理单元停止产生警报。如果处理单元在步骤704中确定已发送警报消息，则在步骤706中过程结束。或者，如果尚未发送警报消息，则在步骤705中处理单元发送警报消息。警报消息可以经由电子邮件、即时消息、短消息服务(SMS)消息、电话呼叫、网页中所示的消息、网页处的弹出消息或可以用于将警报消息发送到移动路由器101的用户或管理员的其它指示器发送。
由于可以连续地执行步骤701来避免太频繁地发送警报消息，因此仅当处理单元在步骤704中确定早期未发送警报消息时才在步骤705中发送警报消息。在一个变型中，省略步骤704并且周期性地发送警报消息。例如，在处理单元确定电压大致等于参考电压和/或更多电力供应到负载403之前，可以每五分钟发送警报消息。在另一变型中，处理单元仅周期性地发送至多预定义个数的警报消息。例如，处理单元可以发送至多三个警报消息。如果在发送三个警报消息之前，处理单元确定电压已大致等于参考电压，则处理单元不发送任何更多警报消息。更确切地说，如果在发送一个警报消息之后电压已大致等于参考电压，则处理单元不再发送另外两个警报消息。
图9说明根据本发明的实施例中的一个实施例的负载403的框图。
负载403包括处理单元901、主存储器902、***总线903、辅助存储装置904、网络接口905、SIM卡槽906、RF收发器907和天线908。处理单元901和主存储器902彼此直接连接。***总线903将处理单元901直接与辅助存储装置904、网络接口905和RF收发器907连接。而且，电压传感器601直接连接到处理单元901。处理单元901执行在本发明的实施例中论述的处理单元的功能。
在一个变型中，电压传感器不直接连接到处理单元，但实际上通过另一电路，例如***总线903连接到处理单元。在一个变型中，例如图8中所说明的实施例变型中，图9中所说明的电压传感器601用电压传感器801a、801b、801c和801d替换，使得处理单元901可以从多个电压传感器接收电压信息。
处理单元901执行用于实施本发明的移动路由器的实施例的程序指令或代码段。处理单元可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、上述装置的任何组合、或经配置以处理信息的任何其它电路。
构成各个实施例的程序指令可以存储在存储媒体中。此外，如本文所揭示，术语“存储媒体”可以表示用于存储数据的一个或多个装置，包含只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、硬盘、CD-ROM、闪存存储器装置、存储卡和/或用于存储信息的其它机器可读媒体。术语“机器可读媒体”包含但不限于，便携式或固定存储装置、光学存储媒体、磁性媒体、存储器芯片或盒式磁盘以及能够存储、容纳或携载指令和/或数据的其它不同媒体。
主存储器902和辅助存储装置904是存储媒体。
构成各个实施例的程序指令可以存储在存储媒体中。此外，如本文所揭示，术语“存储媒体”可以表示用于存储数据的一个或多个装置，包含只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、软盘、软磁盘、硬盘、磁带、CD-ROM、快闪存储器装置、存储卡和/或用于存储信息的其它机器可读媒体。术语“机器可读媒体”包含但不限于，便携式或固定存储装置、光学存储媒体、磁性媒体、存储器芯片或盒式磁盘、无线信道以及能够存储、容纳或携载指令和/或数据的其它不同媒体。机器可读媒体可以通过虚拟化来实现，且可以是虚拟机器可读媒体，包含在基于云的实例中的虚拟机器可读媒体。
存储媒体可以包含多个软件模块，所述软件模块可以实施为通过处理单元901使用任何合适的计算机指令类型来执行的软件代码。软件代码可以作为一系列指令或命令、或作为程序存储在存储媒体中。
使用***总线903允许负载403具有增加的模块性。***总线903可以是包含存储器总线、***总线以及使用各种总线架构中的任一个的本地总线的若干类型总线结构中的任一个。
网络接口905可以是以太网接口、帧中继接口、光纤接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口、串联总线接口、通用串行总线(USB)接口、火线接口、***组件互连(PCI)接口等。
网络接口905可以经配置以使用各种不同的通信协议发射和/或接收数据。
网络接口905可以通过独立的电子组件实施或可以与其它电子组件集成。取决于配置，网络接口可以不具有网络连接或具有至少一个网络连接。网络接口仅连接到一个可接入网络。因此，可能存在由一个可接入网络携载的多个网络连接。
RF收发器907可以直接连接到***总线903、SIM卡槽906和天线908。RF收发器907能够通过天线908将经由***总线903接收到的数据发射到基站以及从基站接收所述数据。在RF收发器907连接到SIM卡槽906时，RF收发器907能够将SIM卡信息写入到***SIM卡槽906的SIM卡并且从SIM卡检索所述SIM卡信息。此外，天线908连接到RF收发器907。天线908用于将电信号发射到基站以及从基站接收电信号。
图10说明本发明的实施例中的一个实施例。图10类似于图4，但在图10中移除电压转换器402、二极管411和USB插口102c。USB插口102c被移除是为了方便阅读。在图10中，***二极管1001、二极管1002和端子块1003。图4中所说明的电压转换器401用电压转换器1004替换。电压转换器1004用于转换经由端子块1003和外部电源插口106供应的电力的电压。由于经由端子块1003和外部电源插口供应的电力的电压范围可能较大，因此应该使用可允许较大输入电压范围的电压转换器作为电压转换器1004。此外，二极管1001用于转换经由USB插口102a和102b供应的电力的电压。可以通过使用由凌力尔特公司(LinearTechnology)制造的LTC 4415双理想二极管来实现二极管1001。LTC 4415具有两个内置二极管，可以用于直接连接到两个电源，例如，USB插口102a和102b。二极管1002的功能是确保源自端子块1003和外部电源插口106的电流不会流入二极管1001中。在一个变型中，如果二极管1001能够不从二极管410的阴极接收电力，则可以省略二极管1002。
在一个变型中，当电压转换器1004的电压输出和/或电压转换器的电压输出高于操作时，可以在连接到负载403之前添加一个或多个电压转换器。
图11说明根据本发明的实施例中的一个实施例的用于监测电压的过程。图11的过程类似于图7的过程，但是图11的过程将从外部电源接收的电压与两个参考电压相比较。在步骤1101中，测量经由外部电源插口106、USB插口102接收到的电压。结合图8查看，通过处理单元901不断地执行步骤1101。处理单元901可以从电压传感器801接收电压信息。或者，当不存在电压传感器801时，处理单元901可以直接从分压器501接收电压信息。在步骤1102中将所述电压与第二参考电压相比较。如果电压低于第二参考电压，则在步骤1105中处理单元901将执行第二动作。例如，处理单元901可以产生第二警报。否则，在步骤1103中，处理单元901将电压与第一参考电压相比较。如果在步骤1103中电压低于第一参考电压，则在步骤1104中处理单元901将执行第一动作。第一动作可以是通过处理单元901产生第一警报。否则，在步骤1106中，过程结束。仅出于说明的目的，第一参考电压设定成4.8伏特，并且第二参考电压设定成4.5伏特。如果在步骤1101中测量到的电压是4.7伏特，则在步骤1104中处理单元901将产生第一警报。如果在步骤1101中测量到的电压是4.4伏特，则在步骤1105中处理单元901将产生第二警报。此外，如果在步骤1101中测量到的电压是5伏特，则将不产生警报并且在步骤1106中过程将结束。第二警报可以视为比第一警报更严重。例如，第一警报和第二警报两者是声音警报，第二警报比第一警报更响。因此，可能够通知用户正发生更严重的问题。不存在对必须执行的动作的限制。例如，动作还可以是发送警报消息或显示视觉指示器(类似于使LED光闪烁)。第一参考电压优选地设定成高于第二参考电压，因为与下降到低于第一参考电压相比，下降到低于第二参考电压可能是供应的电力很快会不够。
在一个实施例中，代替在步骤1104和1105中产生警报，处理单元901可以关闭移动路由器101或负载403的一部分以便减小功率消耗。例如，如果在步骤1101中测量到的电压是4.8伏特，则处理单元901可以关闭耦合到移动路由器101的LCD显示器。在另一实例中，处理单元901可以降低时钟频率以减小功率消耗。如果在步骤1101中测量到的电压进一步减小至4.4伏特，则处理单元901可以将数据保存到辅助存储装置904中并且随后将移动路由器101置于休眠模式。
本领域技术人员将了解，存在用于测量电压的多个方法。通过使用电压比较器测量电压仅是多种方法中的一种方法。
多个电压传感器801分别用于检测经由106、102a、102b和102c供应的电压。对于电压传感器801a-d中的每一个，存在两个参考电压。通过分压器820提供第一参考电压。通过分压器821提供第二参考电压。第二参考电压低于第一参考电压。第二参考电压应仍在负载403的工作电压内。电压传感器801a-d中的每一个连接到对应分压器501a-501d。因此，电压传感器801a-d中的每一个能够检测分别通过外部电源插口106和USB插口102a-c供应的电压电平。
当所供应电力的电压低于第一参考电压时，电压传感器801的Out-1将从1改变到0或保持在0处。随后，处理单元了解，所供应的电压低于第一参考电压，相应地执行动作，例如，如在步骤705中所描述发送警报消息和/或如在步骤703中所描述产生警报。当所供应电力的电压低于第二参考电压时，电压传感器801的Out-2也将从1改变到0或保持在0处。随后，处理单元了解，所供应的电压也低于第二参考电压，相应地执行动作，例如，发送更重要的警报消息和/或产生更严重的警报。
使用两个参考电压使处理单元能够识别经由电源供应的电压是否在降低并且相应地提示用户/管理员。对于一个电源使用一个电压传感器可使处理单元能够识别在供应足够电压时哪一电源正在劣化。
本领域技术人员将了解常见的是，当便携式电源的电池将耗尽时，便携式电源供应的电压可能会降低。
在更详细实例中，电压传感器801b具有两组电压比较器。因此，电压传感器801b能够将第一输入电压与供应到参考802b的第一参考电压相比较并且将第二输入电压与供应到参考803b的第二参考电压相比较。通过分压器501b检测到的电压用于第一输入电压和第二输入电压两者。因此，第一输入电压和第二输入电压可以相同。在分压器820处检测到的电压用作供应到参考802b的第一参考电压。在分压器821处检测到的电压用作供应到参考803b的第二参考电压。当以足够电压操作时，第一参考电压和第二参考电压两者应略低于第一输入电压和第二输入电压，以便减小电压传感器801a错误地确定得到经由USB插口102a供应的电压不够的可能性。
在电压转换器402提供基本上5伏特的电压时，第一和第二参考电压应基本上保持在相应参考电压。例如，第一参考电压可以选择为2.4伏特，而第二参考电压可以选择为2.2伏特。选择这两个参考电压的原因是所述参考电压略小于5伏特的一半。用于确定构成分压器820和821的电阻器的电阻值的方法类似于用于确定构成分压器603的电阻器的电阻值的方法。例如，分压器820的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是26千欧姆和24千欧姆；分压器821的上部电阻器和下部电阻器的值可以分别是28千欧姆和22千欧姆。本领域技术人员还将了解，还可以使用电阻器的不同电阻值。
当通过分压器501b提供的第一和第二输入电压与第一参考电压相比降低时，电压传感器801b的Out-1从1改变到0以指示第一和第二输入电压低于2.4伏特。这使得负载403处的处理单元能够执行相应操作。当第一和第二输入电压低于第二参考电压时，电压传感器801b的Out-2也从1改变到0以指示第一和第二输入电压低于2.2伏特。负载403处的处理单元随后执行相应操作。
本领域技术人员应了解，不存在对于四个电源必须部署四个电压传感器的限制。所需的电压传感器的数目取决于电压传感器具有的比较器的数目以及待使用的参考电压的数目。例如，如果电压传感器具有八个比较器，则电压传感器801a-d可以用所述电压传感器替换。

Claims (19)

1.一种能够使用多个外部通用串行总线(USB)电源的电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理单元；
主存储器；
至少一个辅助存储装置，其中所述至少一个辅助存储装置进一步存储程序指令，
所述程序指令可由所述至少一个处理单元执行用于：
当从电源所供应的一个或多个供应电压低于第一参考电压时，执行第一动作；当从所述电源所供应的所述一个或多个供应电压低于第二参考电压时，执行第二动作；
端子块；所述端子块用于供应电力；
多个USB插口，所述多个USB插口安装在所述电子设备的表面中的一个表面上，
其中所述多个USB插口中每个USB插口通过对应的USB电缆耦合到对应的电源；外部电源插口，所述外部电源插口安装在所述电子设备的所述表面中的一个表面上，其中所述外部电源插口通过电缆耦合到对应的电源；
多个二极管，其中：
所述多个二极管中每个二极管的阳极连接到所述多个USB插口中对应的USB插口；以及
所述多个二极管中每个二极管的阴极接合在一起以形成接合阴极。
2.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括电压转换器，其中所述电压转换器的输入端连接到所述外部电源插口及所述端子块；以及所述电压转换器的输出端连接到所述至少一个处理单元。
3.根据权利要求2所述的电子设备，进一步包括电压传感器，其中所述电压传感器连接到所述多个二极管的所述接合阴极及所述电压转换器的输出端；以及所述电压传感器提供电压电平信息到所述至少一个处理单元。
4.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括至少一个用户识别模块(SIM)卡槽，所述SIM卡槽用于固定SIM卡。
5.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括至少一个网络接口。
6.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述至少一个辅助存储装置存储程序指令，
所述程序指令可由所述至少一个处理单元执行用于以下步骤：
从所述电压传感器接收电压信息，所述电压信息是通过所述端子块、所述
外部电源插口及所述多个USB插口的一个或多个USB插口的供应电压。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述第一动作选自由以下项组成的群组：
产生第一警报、发送第一消息以及关闭所述电子设备的电路的第一部分。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述第二动作选自由以下项组成的群组：
产生第二警报、发送第二消息以及关闭移动路由器的电路的第二部分。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述多个USB插口中每个USB插口进一步包括机械锁定机构。
10.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括孔或插座，其中所述孔或插座用于电缆固定器***。
11.一种在电子设备处执行动作的方法，
所述电子设备包括端子块、外部电源插口、多个USB插口、至少一个处理单元、主存储器、至少一个辅助存储装置、多个二极管、以及所述至少一个电压传感器；
其中所述多个二极管中每个二极管的阳极接到所述多个USB插口中对应的USB插口；
其中所述多个二极管中每个二极管的阴极接合在一起以形成接合阴极；
其中所述至少一个电压传感器的输入端连接到所述端子块、所述外部电源插口及所述多个USB插口；以及
其中所述至少一个电压传感器的输出端连接到所述至少一个处理单元；
所述方法包括：
a.从所述至少一个电压传感器接收电压信息，所述电压信息是通过所述端子块、所述外部电源插口及所述多个USB插口的一个或多个USB插口的供应电压；
b.当一个或多个供应电压低于第一参考电压，执行第一动作；以及
c.当电源所供应的电压中的一个或多个小于第二参考电压时，执行第二动作。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一动作选自由以下项组成的群组：产生第一警报、发送第一消息以及关闭所述电子设备的电路的第一部分。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二动作选自由以下项组成的群组：产生第二警报、发送第二消息以及关闭移动路由器的电路的第二部分。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述电子设备包括至少一个用户识别模块(SIM)卡槽，所述SIM卡槽用于固定SIM卡。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述电子设备包括至少一个网络接口。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述电子设备的所述多个USB插口中每个USB插口包括机械锁定机构。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述电子设备包括孔或插座，其中所述孔或插座用于电缆固定器***。
18.一种在电子设备处执行动作的方法，
所述电子设备包括端子块、外部电源插口、多个USB插口、至少一个处理单元、主存储器、至少一个辅助存储装置、多个二极管、至少一个电压传感器、至少一个第一电压转换器、以及第二电压转换器；
其中所述多个二极管中每个二极管的阳极接到所述多个USB插口中对应的USB插口；
其中所述多个二极管中每个二极管的阴极接合在一起以形成接合阴极；
其中所述至少一个电压传感器的输入端连接到所述端子块、所述外部电源插口及所述多个USB插口；
其中所述电压传感器的输出端连接到所述至少一个处理单元；
其中所述至少一个第一电压转换器的输入端连接到所述端子块及所述外部电源插口；
其中所述至少一个第一电压转换器的输出端连接到对应二极管的阳极；
其中所述第二电压转换器的输入端连接到所述多个二极管的所述接合阴极；以及
其中所述第二电压转换器的输出端连接到所述至少一个处理单元；
所述方法包括：
a.从所述至少一个电压传感器接收电压信息，所述电压信息是通过所述端子块、所述外部电源插口及所述多个USB插口的一个或多个USB插口的供应电压；
b.当一个或多个供应电压低于第一参考电压，执行第一动作；以及
c.当电源所供应的电压中的一个或多个小于第二参考电压时，执行第二动作。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一动作选自由以下项组成的群组：产生第一警报、发送第一消息以及关闭所述电子设备的电路的第一部分。
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